JP3840634B2 - 樹脂製プーリ - Google Patents
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は樹脂製プーリに関し、例えば自動車のエンジンのタイミングベルトのテンショナーやアイドラーに用いるのに適した樹脂製プーリに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のエンジンのタイミングベルトのテンショナーやアイドラーとして用いられるプーリは、近年、軽量化、ベルトとの摺動抵抗の低減、コストダウン等を目的として、鉄製のプーリから樹脂製プーリに順次移行しつつある。
【０００３】
従来のこの種の樹脂製プーリにおいては、基本的に、転がり軸受の外輪の外周面に対してボス部の内周面が密着するように直接的に合成樹脂からなるプーリ本体を射出成形によって一体化した構造を採る。このような構造においては、合成樹脂の放熱性の悪さに起因して、転がり軸受の回転により発生する熱が逃げにくく、転がり軸受の昇温が大きくなって寿命が低下する場合があるという問題があった。
【０００４】
このような問題を解決するために、従来、合成樹脂製のプーリ本体内に放熱用の金属板をインサートした樹脂製プーリが提案されている（例えば実開平 6−３２８１４号）。
【０００５】
この提案技術においては、プーリ本体にインサートされた放熱用の金属板は、プーリ本体のボス部の内周に露出して転がり軸受の外輪の外周面の一部に接触しているとともに、プーリ本体のボス部と外周のリム部とを繋ぐウェブ部に、複数の補強用リブ間にそれぞれ成形樹脂層の切り欠き部を設けることによって、各補強用リブ間において放熱用の金属板を外部に露出させている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上のような従来の提案に基づく放熱用金属板を用いた樹脂製プーリにおいては、放熱用の金属板が転がり軸受の外輪の外周面の一部にしか接触しておらず、その接触面積が小さいが故に、転がり軸受内部の熱の放熱効果に乏しいという問題がある。
【０００７】
また、以上の提案技術においては、プーリ本体の各補強用リブの間に放熱用の金属板を外部に露出させるべく切り欠き部を設けているが故に、プーリ本体の合成樹脂は中心のボス部と外周のリム部との間において実質的に各補強用リブのみで繋がることになり、射出成形時におけるゲートの位置をボス部側またはリム部側のいずれに設定しようとも、型内に注入された溶融樹脂は補強用リブのみを通ってリム部側もしくはボス部側に流れる結果、リム部および／またはボス部に複数のウェルドが発生し、樹脂部の強度が弱くなるという問題がある。
【０００８】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、その主たる目的は、転がり軸受内部の熱の放熱効果の大きな樹脂製プーリを提供することにあり、また、本発明の他の目的は、放熱用金属板をインサートして大きな放熱効果を得ながら、従来に比して樹脂部の強度を高くすることのできる構造を持つ樹脂製プーリを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の各目的を達成するため、本発明の樹脂製プーリは、転がり軸受の外輪の外周面に、樹脂製のプーリ本体を射出成形により一体化するとともに、そのプーリ本体には放熱用の金属板をインサートしてなる樹脂製プーリにおいて、
上記放熱用の金属板が、上記プーリ本体のボス部の内周面に露出して、上記転がり軸受の外輪に対してその外周面および端面に対して接触した状態で圧入されているとともに、その外輪に対する圧入部分から複数本のアーム部が放射状に突出し、かつ、その各アーム部は板厚方向がプーリの軸方向に直交する方向に捩じ曲げられ、かつ、その中心部に貫通孔が形成された状態でプーリ本体のウェブ部に一体化されているとともに、各アーム部の両縁部が外部に露出した状態で当該プーリ本体のリム部近傍にまで至っていることによって特徴づけられる。
【００１０】
本発明は、樹脂製のプーリ本体にインサートされる放熱用の金属板の転がり軸受に対する接触面積を大きくすることによって、転がり軸受の回転による発熱を有効に放熱するととともに、放熱用の金属板の形状工夫することにより、樹脂部の強度を高めようとするものである。
【００１１】
すなわち、本発明においては、樹脂製のプーリ本体にインサートされてウェブ部において少なくともその一部が外部に露出する放熱用の金属板は、プーリ本体のボス部の内周面に露出して転がり軸受の外輪の外周面および端面の双方に接触した状態で当該外輪に対して圧入されているため、外輪と放熱用の金属板の接触面積が大きく、転がり軸受の内部の熱を効率的に放熱することができる。
【００１２】
また、放熱用の金属板を、外輪に対して外周面および端面において接触して圧入される部分から放射状に複数本のアームを伸ばし、その各アーム部を板厚方向が軸方向に直交するように、つまり略９０°捩じ曲げてその中心部に貫通孔を形成した形状としてプーリ本体にインサートすることにより、金属板の各アーム部がプーリ本体の補強リブの役割を果たしてその強度を向上させることができると同時に、プーリ本体の樹脂がその各アーム部に形成されている孔内に入り込んで当該各アーム部と一体化されるが故に、金属板と樹脂とが強固に一体化されるとともに、上記と同様にウェブ部に不連続部分がないために射出成形時においてウェルドが発生しにくい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の好適な実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態の正面図で、図２はそのＡ−Ａ拡大断面図であり、図３はこの実施の形態における放熱用金属板のアーム部を捩じ曲げる前の半成形品の要部正面図である。
【００１４】
転がり軸受１は、内輪１１と外輪１２、およびこれらの間に形成された環状空間に配置されて複数の転動体１３を主体とし、各転動体１３は保持器（図示せず）によって周方向に一定の間隔で保持されている。また、内輪１１と外輪１２の間の環状空間の軸方向両端部は、シール部材（図示せず）によって密閉され、その内部にグリースが封入されている。
【００１５】
プーリ本体２０は合成樹脂からなり、中心のボス部２０１と外周のリム部２０２をウェブ部２０３で繋いだ構造を有しており、このこのプーリ本体２０に放熱用金属板３０がインサート成形によって一体化されている。
【００１６】
放熱用金属板３０は、プーリ本体２０のボス部２０１の内周面に露出する円筒部３０１とその一端部において内側に折り曲げられた内フランジ部３０１ａと、円筒部３０１から放射状に外側に伸びる複数のアーム部３０２からなっている。各アーム部３０２は、円筒部３０１の周囲から周方向一定の角度を開けて突出形成されているとともに、これらの各アーム部３０２は円筒部３０１に対する付け根部分において捩じ曲げられ、その板厚方向がプーリの軸方向に直交する方向に沿っている。すなわち、図３に放熱用金属板３０の半成形品の要部正面図を示すように、金属板を円筒部３０１と複数のアーム部３０２を備えた図３に示すような形状にプレス成形した後、その各アーム部３０２を図中矢印で示すように９０°捩じ曲げている。また、各アーム部３０２には、その中心部分に貫通孔３０２ａが形成されている。
【００１７】
そして、この放熱用金属板３０は、転がり軸受１の外輪１２の外周面１２ａおよび一端面１２ｂに対して円筒部３０１および内フランジ部３０１ａがそれぞれ密着した状態で、外輪１２に対して圧入されている。また、プーリ本体２０に対しては、その各アーム部３０２の両縁部近傍が外部に露出した状態で、プーリ本体２０のボス部２０１とリム部２０２を繋ぐウェブ部２０３内にインサートされ、かつ、プーリ本体２０の合成樹脂が各アーム部３０２に形成されている貫通孔３０２ａ内に入り込んだ状態で、一体化されている。
【００１８】
以上の構造からなる実施の形態は、放熱用金属板３０をその各アーム部３０２の捩じ曲げを含めて所要形状に成形した後、転がり軸受１の外輪１２に圧入して金型内に位置決めし、合成樹脂の射出成形によってプーリ本体２０を成形することによって製造することができる。
【００１９】
以上の実施の形態によれば、放熱用金属板３０は転がり軸受１の外輪１２の外周面１２ａと一端面１２ｂのそれぞれに密着した状態で当該外輪１２に圧入されているため、外輪１２に対する接触面積が大きく、また、アーム部３０２がプーリ本体２０の側面に露出しているため、転がり軸受１内の熱を効率的に放熱することができる。
【００２０】
また、放熱用金属板３０がの各アーム部３０２がプーリ本体２０のウェブ２０３内に一定の角度を開けて入り込み、かつ、各アーム部３０２に形成した貫通孔３０２ａ内に合成樹脂が入り込んだ状態で相互に一体化されているため、プーリ本体２０を形成する合成樹脂と放熱用金属板３０とが強固に一体化されると同時に、その各アーム部３０２の配設位置における強度が高くなり、この部位が実質的に補強リブの役割を果たし、特に別途補強リブを形成する必要がない。そして、この実施の形態においても、プーリ本体２０のボス部２０１とリム部２０２は、ウェブ部２０３の全体を介して繋がっているため、射出成形時にボス部２０１および／またはリム部２０２に複数のウェルドが発生して樹脂強度を低下させる恐れもない。
【００２１】
なお、以上の実施の形態はＶプーリに対して本発明を適用した例を示したが、この発明は平プーリにも等しく適用し得ることは勿論である。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、樹脂製のプーリ本体内にインサートされる放熱用金属板を、転がり軸受の外輪の外周面および端面の双方に密着させているため、転がり軸受の内部の熱を効率的に放熱用金属板に導き、プーリ本体のウェブ部において外部に露出している箇所から有効に放熱することができる。
【００２３】
また、放熱用金属板を転がり軸受の外輪に対して圧入される円筒部から複数のアーム部を放射状に突出させ、その各アーム部は板厚方向がプーリ軸方向に直交するように捩じ曲げるとともに、その各アーム部の中心部に貫通孔を形成した構造を採用すると、放熱用金属板と合成樹脂との密着度が向上し、各アーム部の配設位置が実質的に補強用のリブの役割を果たし、プーリ本体に別途補強用のリブを形成する必要がなくなると同時に、上記と同様に射出成形時にウェルドが発生する可能性を大幅に低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態の正面図である。
【図２】 図１のＡ−Ａ拡大断面図である。
【図３】 本発明の実施の形態における放熱用金属板３０のアーム部３０２を捩じ曲げる前の半成形品の要部正面図である。
【符号の説明】
１ 転がり軸受
１１ 内輪
１２ 外輪
１２ａ 外周面
１２ｂ 端面
１３ 転動体
２０ プーリ本体
２０１ ボス部
２０２ リム部
２０３ ウェブ部
３０ 放熱用金属板
３０１ 円筒部
３０１ａ 内フランジ部
３０２ アーム部
３０２ａ 貫通孔
【発明の属する技術分野】
本発明は樹脂製プーリに関し、例えば自動車のエンジンのタイミングベルトのテンショナーやアイドラーに用いるのに適した樹脂製プーリに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のエンジンのタイミングベルトのテンショナーやアイドラーとして用いられるプーリは、近年、軽量化、ベルトとの摺動抵抗の低減、コストダウン等を目的として、鉄製のプーリから樹脂製プーリに順次移行しつつある。
【０００３】
従来のこの種の樹脂製プーリにおいては、基本的に、転がり軸受の外輪の外周面に対してボス部の内周面が密着するように直接的に合成樹脂からなるプーリ本体を射出成形によって一体化した構造を採る。このような構造においては、合成樹脂の放熱性の悪さに起因して、転がり軸受の回転により発生する熱が逃げにくく、転がり軸受の昇温が大きくなって寿命が低下する場合があるという問題があった。
【０００４】
このような問題を解決するために、従来、合成樹脂製のプーリ本体内に放熱用の金属板をインサートした樹脂製プーリが提案されている（例えば実開平 6−３２８１４号）。
【０００５】
この提案技術においては、プーリ本体にインサートされた放熱用の金属板は、プーリ本体のボス部の内周に露出して転がり軸受の外輪の外周面の一部に接触しているとともに、プーリ本体のボス部と外周のリム部とを繋ぐウェブ部に、複数の補強用リブ間にそれぞれ成形樹脂層の切り欠き部を設けることによって、各補強用リブ間において放熱用の金属板を外部に露出させている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上のような従来の提案に基づく放熱用金属板を用いた樹脂製プーリにおいては、放熱用の金属板が転がり軸受の外輪の外周面の一部にしか接触しておらず、その接触面積が小さいが故に、転がり軸受内部の熱の放熱効果に乏しいという問題がある。
【０００７】
また、以上の提案技術においては、プーリ本体の各補強用リブの間に放熱用の金属板を外部に露出させるべく切り欠き部を設けているが故に、プーリ本体の合成樹脂は中心のボス部と外周のリム部との間において実質的に各補強用リブのみで繋がることになり、射出成形時におけるゲートの位置をボス部側またはリム部側のいずれに設定しようとも、型内に注入された溶融樹脂は補強用リブのみを通ってリム部側もしくはボス部側に流れる結果、リム部および／またはボス部に複数のウェルドが発生し、樹脂部の強度が弱くなるという問題がある。
【０００８】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、その主たる目的は、転がり軸受内部の熱の放熱効果の大きな樹脂製プーリを提供することにあり、また、本発明の他の目的は、放熱用金属板をインサートして大きな放熱効果を得ながら、従来に比して樹脂部の強度を高くすることのできる構造を持つ樹脂製プーリを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の各目的を達成するため、本発明の樹脂製プーリは、転がり軸受の外輪の外周面に、樹脂製のプーリ本体を射出成形により一体化するとともに、そのプーリ本体には放熱用の金属板をインサートしてなる樹脂製プーリにおいて、
上記放熱用の金属板が、上記プーリ本体のボス部の内周面に露出して、上記転がり軸受の外輪に対してその外周面および端面に対して接触した状態で圧入されているとともに、その外輪に対する圧入部分から複数本のアーム部が放射状に突出し、かつ、その各アーム部は板厚方向がプーリの軸方向に直交する方向に捩じ曲げられ、かつ、その中心部に貫通孔が形成された状態でプーリ本体のウェブ部に一体化されているとともに、各アーム部の両縁部が外部に露出した状態で当該プーリ本体のリム部近傍にまで至っていることによって特徴づけられる。
【００１０】
本発明は、樹脂製のプーリ本体にインサートされる放熱用の金属板の転がり軸受に対する接触面積を大きくすることによって、転がり軸受の回転による発熱を有効に放熱するととともに、放熱用の金属板の形状工夫することにより、樹脂部の強度を高めようとするものである。
【００１１】
すなわち、本発明においては、樹脂製のプーリ本体にインサートされてウェブ部において少なくともその一部が外部に露出する放熱用の金属板は、プーリ本体のボス部の内周面に露出して転がり軸受の外輪の外周面および端面の双方に接触した状態で当該外輪に対して圧入されているため、外輪と放熱用の金属板の接触面積が大きく、転がり軸受の内部の熱を効率的に放熱することができる。
【００１２】
また、放熱用の金属板を、外輪に対して外周面および端面において接触して圧入される部分から放射状に複数本のアームを伸ばし、その各アーム部を板厚方向が軸方向に直交するように、つまり略９０°捩じ曲げてその中心部に貫通孔を形成した形状としてプーリ本体にインサートすることにより、金属板の各アーム部がプーリ本体の補強リブの役割を果たしてその強度を向上させることができると同時に、プーリ本体の樹脂がその各アーム部に形成されている孔内に入り込んで当該各アーム部と一体化されるが故に、金属板と樹脂とが強固に一体化されるとともに、上記と同様にウェブ部に不連続部分がないために射出成形時においてウェルドが発生しにくい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の好適な実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態の正面図で、図２はそのＡ−Ａ拡大断面図であり、図３はこの実施の形態における放熱用金属板のアーム部を捩じ曲げる前の半成形品の要部正面図である。
【００１４】
転がり軸受１は、内輪１１と外輪１２、およびこれらの間に形成された環状空間に配置されて複数の転動体１３を主体とし、各転動体１３は保持器（図示せず）によって周方向に一定の間隔で保持されている。また、内輪１１と外輪１２の間の環状空間の軸方向両端部は、シール部材（図示せず）によって密閉され、その内部にグリースが封入されている。
【００１５】
プーリ本体２０は合成樹脂からなり、中心のボス部２０１と外周のリム部２０２をウェブ部２０３で繋いだ構造を有しており、このこのプーリ本体２０に放熱用金属板３０がインサート成形によって一体化されている。
【００１６】
放熱用金属板３０は、プーリ本体２０のボス部２０１の内周面に露出する円筒部３０１とその一端部において内側に折り曲げられた内フランジ部３０１ａと、円筒部３０１から放射状に外側に伸びる複数のアーム部３０２からなっている。各アーム部３０２は、円筒部３０１の周囲から周方向一定の角度を開けて突出形成されているとともに、これらの各アーム部３０２は円筒部３０１に対する付け根部分において捩じ曲げられ、その板厚方向がプーリの軸方向に直交する方向に沿っている。すなわち、図３に放熱用金属板３０の半成形品の要部正面図を示すように、金属板を円筒部３０１と複数のアーム部３０２を備えた図３に示すような形状にプレス成形した後、その各アーム部３０２を図中矢印で示すように９０°捩じ曲げている。また、各アーム部３０２には、その中心部分に貫通孔３０２ａが形成されている。
【００１７】
そして、この放熱用金属板３０は、転がり軸受１の外輪１２の外周面１２ａおよび一端面１２ｂに対して円筒部３０１および内フランジ部３０１ａがそれぞれ密着した状態で、外輪１２に対して圧入されている。また、プーリ本体２０に対しては、その各アーム部３０２の両縁部近傍が外部に露出した状態で、プーリ本体２０のボス部２０１とリム部２０２を繋ぐウェブ部２０３内にインサートされ、かつ、プーリ本体２０の合成樹脂が各アーム部３０２に形成されている貫通孔３０２ａ内に入り込んだ状態で、一体化されている。
【００１８】
以上の構造からなる実施の形態は、放熱用金属板３０をその各アーム部３０２の捩じ曲げを含めて所要形状に成形した後、転がり軸受１の外輪１２に圧入して金型内に位置決めし、合成樹脂の射出成形によってプーリ本体２０を成形することによって製造することができる。
【００１９】
以上の実施の形態によれば、放熱用金属板３０は転がり軸受１の外輪１２の外周面１２ａと一端面１２ｂのそれぞれに密着した状態で当該外輪１２に圧入されているため、外輪１２に対する接触面積が大きく、また、アーム部３０２がプーリ本体２０の側面に露出しているため、転がり軸受１内の熱を効率的に放熱することができる。
【００２０】
また、放熱用金属板３０がの各アーム部３０２がプーリ本体２０のウェブ２０３内に一定の角度を開けて入り込み、かつ、各アーム部３０２に形成した貫通孔３０２ａ内に合成樹脂が入り込んだ状態で相互に一体化されているため、プーリ本体２０を形成する合成樹脂と放熱用金属板３０とが強固に一体化されると同時に、その各アーム部３０２の配設位置における強度が高くなり、この部位が実質的に補強リブの役割を果たし、特に別途補強リブを形成する必要がない。そして、この実施の形態においても、プーリ本体２０のボス部２０１とリム部２０２は、ウェブ部２０３の全体を介して繋がっているため、射出成形時にボス部２０１および／またはリム部２０２に複数のウェルドが発生して樹脂強度を低下させる恐れもない。
【００２１】
なお、以上の実施の形態はＶプーリに対して本発明を適用した例を示したが、この発明は平プーリにも等しく適用し得ることは勿論である。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、樹脂製のプーリ本体内にインサートされる放熱用金属板を、転がり軸受の外輪の外周面および端面の双方に密着させているため、転がり軸受の内部の熱を効率的に放熱用金属板に導き、プーリ本体のウェブ部において外部に露出している箇所から有効に放熱することができる。
【００２３】
また、放熱用金属板を転がり軸受の外輪に対して圧入される円筒部から複数のアーム部を放射状に突出させ、その各アーム部は板厚方向がプーリ軸方向に直交するように捩じ曲げるとともに、その各アーム部の中心部に貫通孔を形成した構造を採用すると、放熱用金属板と合成樹脂との密着度が向上し、各アーム部の配設位置が実質的に補強用のリブの役割を果たし、プーリ本体に別途補強用のリブを形成する必要がなくなると同時に、上記と同様に射出成形時にウェルドが発生する可能性を大幅に低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態の正面図である。
【図２】 図１のＡ−Ａ拡大断面図である。
【図３】 本発明の実施の形態における放熱用金属板３０のアーム部３０２を捩じ曲げる前の半成形品の要部正面図である。
【符号の説明】
１ 転がり軸受
１１ 内輪
１２ 外輪
１２ａ 外周面
１２ｂ 端面
１３ 転動体
２０ プーリ本体
２０１ ボス部
２０２ リム部
２０３ ウェブ部
３０ 放熱用金属板
３０１ 円筒部
３０１ａ 内フランジ部
３０２ アーム部
３０２ａ 貫通孔
Claims (1)
- 転がり軸受の外輪の外周面に、樹脂製のプーリ本体を射出成形により一体化するとともに、そのプーリ本体には放熱用の金属板をインサートしてなる樹脂製プーリにおいて、
上記放熱用の金属板が、上記プーリ本体のボス部の内周面に露出して、上記転がり軸受の外輪に対してその外周面および端面に対して接触した状態で圧入されているとともに、その外輪に対する圧入部分から複数本のアーム部が放射状に突出し、かつ、その各アーム部は板厚方向がプーリの軸方向に直交する方向に捩じ曲げられ、かつ、その中心部に貫通孔が形成された状態でプーリ本体のウェブ部に一体化されているとともに、各アーム部の両縁部が外部に露出した状態で当該プーリ本体のリム部近傍にまで至っていることを特徴とする樹脂製プーリ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000179606A JP3840634B2 (ja) | 2000-06-15 | 2000-06-15 | 樹脂製プーリ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000179606A JP3840634B2 (ja) | 2000-06-15 | 2000-06-15 | 樹脂製プーリ |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001355711A JP2001355711A (ja) | 2001-12-26 |
| JP2001355711A5 JP2001355711A5 (ja) | 2004-12-24 |
| JP3840634B2 true JP3840634B2 (ja) | 2006-11-01 |
Family
ID=18680846
Family Applications (1)
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